钪为稀土元素.称为“光明之子 .新型钪钠灯充入卤化钪用于照明．Ⅰ．用Ⅰ1.Ⅰ2.Ⅰ3.Ⅰ4表示钪的电离能.其数据如图1．(1)与钪同周期且含有相同未成对电子数的非金属元素为Br．(2)$\frac{{I} {2}}{{I} {1}}$＜$\frac{{I} {4}}{{I} {3}}$．(3)氯化钠晶体熔点高于氯化钾.其原因为钠离子半径小于钾离子.氯化钠晶格能大于氯化钾.所以氯化钠熔点高� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

6．钪为稀土元素，称为“光明之子”，新型钪钠灯充入卤化钪用于照明．
Ⅰ．用Ⅰ₁、Ⅰ₂、Ⅰ₃、Ⅰ₄表示钪的电离能，其数据如图1．
（1）与钪同周期且含有相同未成对电子数的非金属元素为Br（填元素符号）．
（2）$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}}$＜$\frac{{I}_{4}}{{I}_{3}}$（填“＞”或“＜”）．
（3）氯化钠晶体熔点高于氯化钾，其原因为钠离子半径小于钾离子，氯化钠晶格能大于氯化钾，所以氯化钠熔点高．
Ⅱ．提钪工艺中常用草酸法精制，草酸钪络盐的热重数据如下表：

草酸钪络盐	温度区间（K）	质量（g）
Sc₂（C₂O₄）₃•6H₂O	298	0.462
	383～423	0.372
	463～508	0.354
	583～873	0.138

（4）H₂O分子中O原子提供sp³杂化轨道形成H-O σ键．
（5）按草酸钪络盐失水时所克服的作用力大小不同，Sc₂（C₂O₄）₃•6H₂O中的水分子可以分为2种．
（6）Sc₂（C₂O₄）₃•6H₂O从583K加热到873K，断裂的化学键类型为离子键、共价键．

分析（1）根据钪的原子序数及基态原子核外电子排布式判断其未成对电子数，再判断与钪同周期且含有相同未成对电子数的非金属元素；
（2）离子晶体熔沸点高低取决于离子键的强弱，离子键强弱与阴阳离子半径和大小有关；
（3）氯化钠和氯化钾晶体都属于离子晶体，二者的阴离子相同，而钠离子半径小于钾离子，则氯化钠的晶格能大于氯化钾；
（4）水分子的中心原子O形成了两个O-H键，还存在2对孤对电子，则杂化方式为sp³杂化；
（5）根据表中数据计算出各温度段发生质量变化的原因，从而得出Sc₂（C₂O₄）₃•6H₂O中的水分子种类；
（6）Sc₂（C₂O₄）₃•6H₂O从583K加热到873K，断裂的化学键由草酸根离子与钪离子之间的离子键及草酸根离子中的共价键．

解答解：（1）钪为21号元素，基态原子核外电子排布式为：1s² 2s² 2p⁶3s² 3p⁶ 3d¹ 4s²，位于第四周期ⅢB族，其未成对电子数为1，在第四周期中，未成对电子数为1的非金属元素为Br，
故答案为：Br；
（2）根据图1可知，钪的电离能Ⅰ₁、Ⅰ₂、Ⅰ₃变化较小，而到Ⅰ₄时变化较大，所以$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}}$的比值小于$\frac{{I}_{4}}{{I}_{3}}$，
故答案为：＜；
（3）钠离子与钾离子带电荷相同，钠离子半径小与钾离子半径，作用力大，离子键强，所以熔点要更高，
故答案为：钠离子半径小于钾离子，氯化钠晶格能大于氯化钾，所以氯化钠熔点高；
（4）H₂O分子中的中心原子O原子形成了2个氧氢键，还存在两个孤电子对，所以O原子采用sp³杂化，即：H₂O分子中O原子提供sp³杂化轨道形成H-O σ键
故答案为：sp³杂化；
（5）0.462g Sc₂（C₂O₄）₃•6H₂O的物质的量为：$\frac{0.462g}{462g/mol}$=0.001mol，383～423K时失去水的物质的量为：$\frac{0.462g-0.372g}{18g/mol}$=0.005mol，失去水的数目为：$\frac{0.005mol}{0.001}$=5；463～508K时失去水的物质的量为：$\frac{0.372g-0.354g}{18g/mol}$=0.001mol，失去水的数目为：$\frac{0.001mol}{0.001mol}$=1，此时 Sc₂（C₂O₄）₃•6H₂O中的水完全失去，最后生成的物质为0.1molSc₂O₃，质量为：138g/mol×0.001mol=0.138g，与题中数据吻合，所以Sc₂（C₂O₄）₃•6H₂O中的水分子可以分为2种，
故答案为：2；
（6）根据（5）的计算可知，Sc₂（C₂O₄）₃•6H₂O从583K加热到873K，断裂的化学键有：草酸根离子与钪离子之间的离子键及草酸根离子中的共价键，
故答案为：离子键、共价键．

点评本题考查了位置、结构与性质关系的应用，题目难度中等，涉及元素周期律与周期表的应用、化学键类型及杂化方式等知识，注意熟练掌握原子结构与元素周期律、元素周期律的关系，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生灵活应用基础知识的能力．

练习册系列答案

（6）P原子采取sp³杂化．
（7）聚磷酸铵内存在的作用力有ABC．
A．离子键 B．共价键 C．配位键 D．氢键 E．范德华力．

17．下列物质中既能与稀盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应产生氢气的是（　　）

H₂SO₄

CuSO₄

14．某化学兴趣小组用如图所示装置探究浓硫酸与铜是否发生反应及反应所产生气体的性质，请回答下列问题：

（1）试管甲发生反应的化学方程式为Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
（2）试管乙口放置的棉花浸有氢氧化钠溶液，浸有碱液的棉花的作用是吸收有毒的尾气，防止污染大气，用离子方程式表示其作用SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O
（3）通过试管乙中品红溶液褪色的现象，证明了铜和浓硫酸发生了化学反应，并且该现象还能说明产生的气体具有漂白性．
（4）SO₂的排放是造成酸雨的主要因素，为了减少SO₂的排放，工业常用生石灰在煤燃烧后的烟气脱硫，最终生成硫酸钙，其原因是亚硫酸钙中+4价S具有还原性，能被氧气氧化为硫酸钙
（5）为了防止二氧化硫造成空气污染，如果需要在末端增加尾气吸收装置，应选择的装置是B（填“B”或“C”）
（6）若实验中用7.2铜片和12.5mL18mol/L的浓硫酸在加热条件下充分反应，最终铜片仍有剩余．某同学认为溶液中一定也有硫酸剩余，其理由是反应过程中浓H₂SO₄被不断消耗，生成的水逐渐增多，使浓硫酸逐渐变稀，至一定浓度就不再与铜片反应．

1．废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境．实验室利用废旧电池的铜帽（Cu、Zn总含量约为99%）回收 Cu并制备ZnO的部分实验过程如下：

（1）①铜帽溶解时加入H₂O₂的目的是Cu+H₂O₂+H₂SO₄=CuSO₄+2H₂O （用化学方程式表示）．
②铜帽溶解完全后，需将溶液中过量的H₂O₂除去．除去H₂O₂的简便方法是加热至沸．
（2）为确定加入锌灰（主要成分为Zn、ZnO，杂质为铁及其氧化物）的量，实验中需测定除去H₂O₂后溶液中Cu²⁺的含量．实验操作为：准确量取一定体积的含有Cu²⁺的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH=3～4，加入过量的KI，用Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点．上述过程中反应的离子方程式如下：
2Cu²⁺+4I^-═2CuI（白色）↓+I₂2S₂O+I₂═2I^-+S₄O₆^2-
①滴定选用的指示剂为淀粉溶液，滴定终点观察到的现象蓝色褪去且30秒不恢复蓝色．
②若滴定前溶液中的H₂O₂没有除尽，所测定的Cu²⁺含量将会偏高（填“偏高”、“偏低”或“不变”）．
（3）已知pH＞11时Zn（OH）₂能溶于NaOH溶液生成[Zn（OH）₄]^2-．下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L^-1计算）．

	开始沉淀的pH	沉淀完全的pH
Fe³⁺	1.1	3.2
Fe²⁺	5.8	8.8
Zn²⁺	5.9	9

实验中可选用的试剂：30% H₂O₂、1.0mol•L^-1 HNO₃、1.0mol•L^-1 NaOH．
由除去铜的滤液制备ZnO的正确实验步骤依次为：⑤④①②③⑥
①过滤；
②调节溶液pH约为10（或8.9≤pH≤11），使Zn²⁺沉淀完全；
③过滤、洗涤、干燥；
④调节溶液pH约为5（或3.2≤pH＜5.9），使Fe³⁺沉淀完全；
⑤向滤液中加入适量30% H₂O₂，使其充分反应；
⑥900℃煅烧；
（4）Zn（OH）₂的溶度积常数为1.2×10^-17（mol•L^-1）³，当Zn²⁺沉淀完全时，此时溶液中Zn²⁺的浓度为1.2×10^-7 mol•L^-1．

11．下列关于有机物的叙述正确的是（　　）

	A．	柴油、汽油、牛油、植物油等属于烃类物质
	B．	含五个碳原子的有机物，分子中最多可形成四个碳碳单键
	C．	是某有机物与H₂发生加成反应后的产物．符合该条件的稳定有机物共有3种
	D．	结构片段为的高聚物，是其单体通过缩聚反应生成

18．探究铜与浓硫酸反应的装置如图所示．试验中观察到：A中有白雾产生，铜片表面变黑并附着有细小黑色颗粒物；B中有白色沉淀物生成．

请回答下列问
（1）证明有SO₂生成的现象是品红溶液褪色．
（2）写出铜与浓硫酸反应的化学方程式Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（3）反应结束后，为检验A中有CuSO₄生成，实验操作是：熄灭酒精灯并使A中溶液冷却到室温，将A中溶液缓慢地加入到装有水的烧杯中，并不断搅拌，溶液呈蓝色．
（4）关于试管B中有白色沉淀生成的解释，不合理的是C．
A．硫酸分解生成了SO₃B．硫酸在温度高时挥发 C．SO₂与氯化钡溶液反应生成BaSO₃
（5）为证明附着在铜片上的黑色物质含有硫元素，将洗涤后含黑色物质的铜片，用足量浓硝酸溶解后，还应选用的试剂是BaCl₂溶液（填化学式）．
（6）若反应结束时3.2g铜丝完全溶解，用中和滴定法测定剩余硫酸的物质的量．将A中残余液稀释至1000mL，所需要的仪器有烧杯、玻璃棒、1000mL容量瓶、胶头滴管；若以NaOH溶液为试剂，以酚酞为指示剂，将使测定结果偏高（“偏高”、“偏低”、“无影响”）．（已知：酚酞变色范围pH=8.0～10.0，K_sp[Cu（OH）₂]=5.0×10^-20）

15．下列有关常温下0.1mol/L氨水（pH=11）的说法正确的是（　　）

	A．	该氨水显弱碱性
	B．	加水稀释过程中，c（H⁺）/c（OH^-）的值减小
	C．	与同温下pH=11的NaOH溶液相比，NaOH溶液中c（Na⁺）大于氨水中c（NH₄⁺）
	D．	加入少量NH₄Cl 固体，溶液中水的电离平衡：H₂O?H⁺+OH^-向右移动

16．水资源的利用、开发、保护直接关系到人类的生存和国民经济的发展．

Ⅰ．饮用水中含所有一定浓度的NO₃⁺将对人体健康产生危害，NO₃⁺能氧化人体血红蛋白中的Fe（H），使其失去携氧功能．
（1）饮用水中的NO₃⁺主要来自NO₄⁺．已知在微生物作用下，NO₄⁺经过两步反应被氧化成NO₃⁺．两步反应的能量变化示意图如图1，试写出1molNO₄⁺（ap）全部氧化成NO₃⁺（ap）的热化学方程式NH₄⁺（aq）+2O₂（g）=2H⁺（aq）+NO₃^-（aq）+H₂O（l）△H=-346kJ•mol^-1．
（2）用H₂催化还原法也可见底饮用水中NO₃⁺的浓度，已知反应中的还原产物和氧化产物均可参与大气循环，则催化还原法的离子方程式为5H₂+2NO₃^-$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N₂+4H₂O+2OH^-．
（3）现测得某地水质试样中所含水溶性无机离子的化学组及其平均浓度如下表：根据表中数据计算该试样的pH=4

离子	K⁺	Na⁺	NH₄⁺	SO₄^2-	NO₃^-	Cl^-
浓度（mol/L）	3×10^-6	7×10^-6	2×10^-5	3×10^-5	5×10^-5	2×10^-5

Ⅱ．海水淡化具有广泛的应用前景，淡化前需对海水进行预处理．
（1）通常用明矾[K₂SO₄•Al₂（SO₄）₃•24H₂O]作混凝剂，降低浊度．明矾水解的离子方程式是Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃（胶体）+3H⁺．
（2）对海水进行消毒和灭藻处理时常用如图2所示NaClO的发生装置．
①装置中由NaCl转化为NaClO的化学方程式为2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑、2NaOH+Cl₂=NaClO+NaCl+H₂O．
②海水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-等杂质离子，处理过程中装置的阴极易产生水垢，其主要成分是Mg（OH）₂和CaCO₃．生成CaCO₃的离子方程式是Ca²⁺+HCO₃^-+OH^-=CaCO₃↓+H₂O．
③若每隔5-10min倒换一次电极电性，可有效地解决阴极的结垢问题．试用电极反应式并结合必要的文字进行解释阴极结垢后倒换电极电性，阴极变为阳极，其电极反应为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，产生的氯气与水发生反应：Cl₂+H₂O=HCl+HClO，使该电极附近溶液呈酸性，从而将Mg（OH）₂和CaCO₃溶解而达到除垢的目的．

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